龙脑樟法呢基焦磷酸合酶基因克隆及表达模式分析

作者：杨琳; 张杭颖; 杨帆; 朱泽榕; 李秋妹; 张君诚^*

来源：热带作物学报, 2022, 43(10): 1998-2005.

• 龙脑樟
• 法呢基焦磷酸合酶(FPS)
• 基因表达
• 总萜

法呢基焦磷酸合酶（farnesyl pyrophosphate synthetase,FPS）是萜类及其衍生物合成的关键限速酶。本研究以龙脑樟为材料，基于转录组测序，克隆CcFPS基因，利用生物信息学软件分析该基因编码的氨基酸序列特征，并采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测CcFPS基因的表达，分析龙脑樟根、茎、叶中该基因的表达与总萜含量的关系。结果表明：CcFPS基因的开放阅读框为1053bp，编码350个氨基酸，分子量为40.4kDa，等电点pI为5.25，亲水性平均值（GRAVY）为-0.299。氨基酸同源性与沉水樟最高（98.86%），含有7个相同的保守结构域和2个富含天冬氨酸的基序[DDXX(XX)D]。二级结构α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲的比例分别为61.14%、6.57%、2.86%和29.43%，三级结构预测与沉水樟极其相似。系统发育树（NJ树）结果显示，CcFPS蛋白与同为樟科的沉水樟、山苍子的FPS处于同一个分支上。CcFPS基因在龙脑樟的根、茎、叶中均有表达，且表达具有组织特异性，在叶中的相对表达量最高，根中次之，茎中最低。在CcFPS蛋白调控的萜类物质代谢通路中，茎中的总萜含量最高，根中次之，叶中最低。龙脑樟FPS基因表达与总萜含量具有相关性，为进一步解析FPS基因在龙脑樟萜类化合物合成过程中的作用提供参考。

• 单位
  福建农林大学; 三明学院